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文档简介

第28讲串联谐振电路 主要内容 1 品质因数的定义 电感线圈 电容器的品质因数 2 rLC串联电路谐振的条件 谐振特征 3 rLC串联谐振电路的选择性 带宽与品质因数的关系 一 品质因数 品质因数Q定义 在正弦稳态电路下 元件或谐振电路储能的最大值与其在一个周期内所消耗能量之比的2 倍 1 电感线圈的品质因数 考虑电感线圈的能量损耗时 其电路模型如右 则电感的储能为 电感最大储能为 一周期内线圈电阻r所消耗能量为 电感线圈的品质因数为 2 电容器的品质因数 考虑电容器的能量损耗时 其电路模型如右 则电容的储能为 电容储能最大值为 一周期内电容损耗电导G所消耗能量为 电容器的品质因数为 电容器的性能也常用损耗角或损耗系数来衡量 品质因数越高 损耗系数越小 电容器性能越好 二 rLC串联谐振电路 通常 电容器损耗比电感线圈的损耗小很多 可忽略不计 故等效电路如右 1 谐振定义 对于图示串联电路而言 电压和电流同相时的工作状况称为电路发生了谐振 2 发生谐振的条件 谐振角频率 谐振频率 它们是由电路参数L C决定的 与外施激励无关 称为固有频率 3 谐振角频率 谐振频率 4 rLC串联谐振的特征 其阻抗模最小 当输入电压不变时 实验时成为达到谐振的表征 谐振时感抗与容抗相等 串联谐振电路的特性阻抗 谐振时的感抗值或容抗值 可能出现过电压现象 串联谐振又称为电压谐振 无功功率互补 功率因数 但并不分别等于零 它们的绝对值相等 却差了一个负号 谐振电路的品质因数 设谐振时电路中电流为 结论1 谐振时电感和电容元件储能的最大值相等 串联谐振电路谐振时总的瞬时储能为 结论2 谐振电路中任意时刻t的电磁能量恒为常数 说明电路谐振时与激励源之间无能量交换 谐振时 电路中只有r消耗能量 一周期内电阻r所消耗能量为 谐振电路的品质因数为 三 rLC串联谐振电路的频率响应 电路电流的频率响应为 幅频特性 相频特性 讨论 1 Q值越高 幅频曲线越尖锐 电路对偏离谐振频率的信号的抑制能力越强 电路的选择性越好 谐振电路具有选频特性 2 Q值越高 电路带宽越窄 3 谐振电路的实际应用举例 收音机选台 为减小信号失真要求带宽尽可能宽 希望Q小 为抑制临近电台信号干扰要求选择性好 希望Q大 实际设计时要选取适当Q值
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